耐火纖維是以AL2O3和SiO2為主要成分組成的玻璃相或結晶相二元化合物。還可以參加有益成分，如Cr2O3等。纖維中其他成分如Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、B2O3、TiO2等都是雜質。耐火纖維型號及使用溫度

在耐火轄內系列中存在著五種結晶相組織，即莫來石（3AL2O3·SiO2）方石英（SiO2），鱗石英（βSiO2）、剛玉（AL2O3）和鋁氧（αAL2O3），是一種穩定狀態組織。另一種玻璃相組織的穩定性則較差，因為是在不利于結晶的條件下，即在制造纖維時由于熔融溫度低于AL2O3（熔點為2050℃）或SiO2（1713℃）的熔點情況下形成的。

耐火纖維中無摻加成分時，AL2O3含量越高，其使用溫度則越高：當耐火纖維AL2O3含量相當、而有摻加成分ZrO2時，纖維的使用溫度比未摻加成分時的要高。低溫型與中溫型纖維的性能，除因AL2O3含量不同外，另一區別是前者含Fe2O3雜質多（質量分數約為3%），而后者含雜質少（質量分數約為1%）

玻璃相組織在特定溫度下會向結晶相轉化，這種現象稱為析晶。析晶導致纖維收縮和粉化，因此加熱線收縮是規定耐火纖維使用溫度的依據。纖維過分收縮，造成爐襯的密封性能被破壞。